بقلم : سيباستيان كلاوس
الرئيس التنفيذي لشركة " ATMOS Space Cargo"
سيتم عرض وصلة اتصال ليزرية بين قمر صناعي في مدار أرضي منخفض ومركبة فينيكس ٢ أثناء العودة إلى الغلاف الجوي. المصدر: أتموس سبيس كارغو. تم إنشاء عناصر الخلفية باستخدام أدوات مدعومة بالذكاء الاصطناعي.
تعتزم الشركتان عرض إمكانية نقل البيانات الضوئية في الوقت الفعلي بين مركبة العودة إلى الغلاف الجوي وقمر صناعي يدور في مداره، مما يعزز الاتصال عالي السرعة لقدرات أوروبا المستقلة في مجال إعادة الشحنات.
في 10 أغسطس الحالى، وقّعت شركتا أسترولايت، وهي شركة ليتوانية متخصصة في مجال الفضاء والدفاع وتعمل على تطوير حلول اتصالات ليزرية في الفضاء والأرض والبحر، وأتموس سبيس كارغو، وهي شركة أوروبية تعمل على تطوير حلول لوجستية لإعادة الشحنات الفضائية، مذكرة تفاهم لعرض ما يهدفان إلى جعله أول رابط اتصالات ضوئية أثناء الطيران بين مركبة فضائية تعود إلى الغلاف الجوي وقمر صناعي يدور في مداره. ومن المقرر إجراء هذا العرض في عام 2027.
خلال المهمة، من المقرر أن تُحمل محطات الاتصالات الليزرية ATLAS-X التابعة لشركة أسترولايت على متن كل من مركبة العودة إلى الغلاف الجوي PHOENIX التابعة لشركة أتموس والقمر الصناعي المستخدم في الاختبار، وذلك لعرض رابط بصري بين المركبة الفضائية والقمر الصناعي، مما يتيح نقل بيانات النظام والمهمة في الوقت الفعلي أثناء العمليات في المدار والعودة إلى الغلاف الجوي بسرعة تصل إلى 2.5 جيجابت في الثانية.
مخطط تشغيلي للعرض التوضيحي المشترك الذي يشمل أقمارًا صناعية في مدار أرضي منخفض، ومركبة إعادة الدخول PHOENIX 2، ووحدة التحكم الأرضية للمهمة. المصدر: ATMOS Space Cargo.
تفتح مهمات إعادة دخول الشحنات فرصًا تجارية جديدة، بدءًا من إعادة العينات العلمية والمنتجات المصنعة في المدار والمعدات الحيوية، وصولًا إلى دعم الدفاع، ومراقبة الأرض، والاستجابة للكوارث، والخدمات اللوجستية الفضائية المستقبلية. ومع ازدياد تواتر هذه المهمات، تزداد أهمية الحفاظ على اتصالات موثوقة وفورية طوال فترة إعادة الدخول إلى الغلاف الجوي، لا سيما في الحالات التي تتدهور فيها جودة بيانات القياس عن بُعد التقليدية بترددات الراديو. بالنسبة لشركة ATMOS، تم دمج وصلة هابطة بصرية فورية في بنية نظام PHOENIX لإنشاء قناة بيانات مستمرة خلال مرحلة إعادة الدخول، مما يوفر معلومات دقيقة عن حالة المركبة، وتوجيهها، وأداء عملية الخروج من المدار، وبيانات الحمولة قبل استعادة المركبة فعليًا، وهو ما يمهد الطريق نحو عمليات إعادة دخول روتينية ذاتية التشغيل.
تُعد الاتصالات الليزرية مناسبة تمامًا لتوفير الاتصال الفوري والموثوق الذي تتطلبه هذه المهمات. تستطيع حزمها الضيقة والمركزة نقل البيانات بمعدلات تصل إلى 100 ضعف معدلات الترددات الراديوية التقليدية، كما يصعب التشويش عليها أو اعتراضها أو رصدها.
"سيمثل اختبار وصلة ليزرية بين مركبة فينيكس الفضائية وقمر صناعي يدور في مداره إنجازًا هامًا في مجال اتصالات العودة إلى الغلاف الجوي. وحتى الآن، اقتصرت هذه الإمكانية على ظروف المختبرات الأرضية. بالتعاون مع شركة ATMOS Space Cargo، نعمل على نقلها إلى الفضاء"، صرّح بذلك لورينس ماتشوليس، الرئيس التنفيذي لشركة أسترولايت. "هدفنا هو مساعدة مركبات العودة إلى الغلاف الجوي على الاتصال مباشرةً بالأقمار الصناعية، وفي المستقبل، بمجموعات الأقمار الصناعية، ما يُمكّن المشغلين من الوصول إلى أكبر قدر ممكن من البيانات في الوقت الفعلي، ويجعل المهمات أكثر تحكمًا وقابلية للتوسع. كما تُصعّب الوصلات الليزرية التشويش على الاتصالات أو اعتراضها، وهو ما يُعد ميزة رئيسية لكل من المهمات التجارية والدفاعية."
محطة ATLAS-X من أسترولايت هي محطة اتصالات بصرية صغيرة الحجم، منخفضة الحجم والوزن والطاقة، مصممة لنقل البيانات بسرعة عالية في المهمات التي تكون فيها المساحة والكتلة والطاقة على متن المركبة محدودة. بالنسبة لمركبات العودة إلى الغلاف الجوي مثل مركبة فينيكس، حيث تتنافس معدات الاتصالات مع الحمولات وأنظمة المهمة الأساسية، يُعدّ هذا التصميم بالغ الأهمية لدمج الاتصال البصري دون فرض متطلبات إضافية كبيرة على المركبة الفضائية.
وتعمل ATMOS على منح أوروبا إمكانية الوصول التجاري المستقل والروتيني للعودة من الفضاء. ومع ازدياد استقلالية مهمات إعادة الشحن وكثافتها للبيانات، تزداد أهمية الاتصال الفوري طوال دورة المهمة. وتُمثل شراكتنا مع Astrolight خطوة نحو دمج الاتصالات الليزرية في مركبة فينيكس كطبقة استراتيجية لمراقبة الحمولة، والهبوط الذاتي من المدار، وعمليات العودة إلى الغلاف الجوي."
وتعتمد أوروبا حاليًا على شركاء دوليين لنقل الشحنات من وإلى مدار أرضي منخفض، مساهمةً بتقنياتها في تطوير هذه المركبات.
تُقدّم خدماتٌ وتقنياتٌ مقابل الوصول إلى الفضاء. ومع ازدياد الطابع التجاري لقطاع الفضاء، تسعى أوروبا إلى بناء قدراتها الخاصة في مجال إعادة الشحنات، بما في ذلك من خلال مبادرة خدمات إعادة الشحنات في المدار الأرضي المنخفض التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية، والتي تهدف إلى تقليل الاعتماد على الشركاء الدوليين في إعادة الحمولات من المدار.
ومن المتوقع أن تُشكّل شراكة Astrolight وATMOS Space Cargo خطوةً هامةً نحو دمج الاتصالات الليزرية في مهمات إعادة الشحنات المستقبلية، مما يُتيح للمشغلين وعملاء الحمولات الوصول بشكل أسرع إلى البيانات أثناء الرحلة، ويدعم في الوقت نفسه مساعي أوروبا نحو لوجستيات مستقلة وقابلة للتطوير لإعادة الشحنات الفضائية.
